Распыливание топлива в цилиндре дизельного двигателя

Оценка качества распыливания топлива, а следовательно, и выявление воздействия различных факторов на этот процесс могут быть проведены, если измерить размеры капель топлива.

Тонкость распыливания характеризуется средним диаметром большинства капель топлива.

Установлено, что качество распыливания улучшается:

• по мере увеличения скорости струи вследствие повышения давления впрыска (рис. 6.2а);
• с увеличением противодавления воздуха, сжатого в камере сгорания (рис. 6.2б);
• при переходе к меньшим диаметрам сопловых отверстий форсунки (рис. 6.2в).

а

б в

Рис. 6.2. Распыливания топлива

Однако уменьшение среднего диаметра капель не всегда сопровождается улучшением работы двигателя. Это объясняется тем, что более мелкие капли топлива, обладая меньшей массой, не имеют возможности пробиться через плотный воздух во все части камеры сгорания, и некоторые из них ввиду недостатка кислорода не сгорают.

Поэтому в процессе впрыска важно стремиться к образованию мелких капель топлива и, одновременно, чтобы капли обладали способностью глубокого проникновения по всем направлениям в среде сжатого воздуха в камере сгорания. Проникновение капель в среду сжатого воздуха зависит от дальнобойности струи топлива.

При пониженной дальнобойности струи капли топлива не могут проникнуть в наиболее отдаленные участки камеры сгорания, происходит неполное сгорание, удельный расход топлива возрастает, мощность двигателя снижается.

Повышенная дальнобойность струи приводит к тому, что часть капель, не успев воспламениться, оседает на стенках камеры сгорания и днище поршня. При сгорании эти капли образуют нагар, удельный расход топлива возрастает, мощность двигателя снижается.

Нормальная дальнобойность струи характерна тем, что все капли топлива успевают сгорать за промежуток времени, в течение которого струя, преодолев все пространство камеры, почти достигает противоположных стенок. При нормальной дальнобойности струи двигатель развивает наибольшую мощность и экономичность. Поэтому необходимо правильно сочетать дальнобойность струи с размерами камеры сгорания.

Дальнобойность струи топлива в основном зависит от двух факторов:

• давления впрыска (рис. 6.3а),
• противодавления воздуха в камере сгорания (рис. 6.3б).

Как уже отмечалось выше, на качество распыливания и равномерность распределения капель топлива большое влияние оказывает движение потоков воздуха в камере сгорания. Это достигается применением соответствующей формы камеры сгорания в днище поршня, применением разделенных камер и другими мерами, позволяющими осуществить такое движение потоков воздуха, при котором его скорость и направление улучшают распыливание и распределение капель топлива в камере сгорания.

а

б

Рис. 6.3. Дальнобойность струи топлива